智能停车系统研究综述*

□ 孔德财，崔 杰，汤 怡,2，刘瀚辰

(1.淮阴工学院 管理工程学院，江苏 淮安 223200;2.南京工业大学 经济与管理学院，江苏 南京 211816)

随着居民收入水平提高、消费升级和城市化逐步推进，我国汽车保有量持续快速攀升。截止到2021年年底，我国汽车保有量达3.02亿辆，千人汽车保有量达214辆。城市汽车保有量的持续增加，使得车主难以快速找到合适的停车位，停车难已经成为城市治理的一大难题[1-2]。近年来，随着GPS、智能手机、RFID、物联网等先进信息通讯技术在停车行业的不断应用，智能停车市场迅速发展。

文献[3]和文献[4]研究指出停车系统提供的实时信息可以缓解交通拥堵和停车难问题，并且能够降低车主寻找空闲车位的时间。因此，要实现智能停车，停车系统的成功与否是关键。目前智能停车主要有车位预约、车位共享、智能停车场等模式[5]。本文对车位预约系统、车位共享系统和智能停车场管理系统的相关文献进行梳理与分类，对实现这些系统的关键技术与设备以及系统核心功能进行了总结归纳，并在此基础上，针对智能停车系统存在的问题及未来发展趋势进行了展望。

车位预约模式是指拥有停车位资源的停车场、个人或单位将可预定车位信息发布到信息平台，提供车位预定服务，车主通过手机App等智能终端可以实现实时查询、预定停车位。文献[4]引入基于Agent的仿真来模拟驾驶员对停车信息的反应，以及巡航寻找空位和动态做出停车预约决策的过程，该研究的目的是评估停车预约系统PRS的影响。文献[6]提出了众包停车平台CrowdPark，与传统预订平台不同，通过众包可以获取可用停车资源，并利用这些可用信息帮助其他用户实现停车位预订。文献[7]提出了一个Android应用程序，用于实现一个基于预约的智能停车系统原型(SPSR)，该系统原型允许驾驶员借助物联网(IoT)和时隙分配方法有效地查找和预约空置停车位，并执行自动计费。文献[8]讨论了一个基于智能手机的停车预约系统，该系统管理位于市中心不同位置的有限数量路边停车位，并且在充分考虑巡航和步行时间的前提下，提出了一种简单的预约方案来实现停车位的优化分配。文献[9]介绍了一种基于智能资源分配、预约和定价的新型智能停车系统iParker，该系统为驾驶员提供了成本最低、搜索时间最短、资源利用率最高的停车预约服务。

文献[10]基于ZigBee无线传感器网络检测车位信息，使用GSM发送数据，用户通过手机App可以查询和预定空闲停车位。文献[11]基于Android平台设计并实现了城市共享停车平台客户端，融合预约停车、车位管理、订单管理等功能，提供分时共享停车服务。文献[12]设计了基于Android的停车位与充电柱预约系统，实现车位和充电柱的全程监管。文献[13]搭建的智能停车场车位预约管理平台，可以提前预约车位，并自动匹配车位路线。文献[14]提出了停车场短信预约系统的设计思想，完成了停车场短信预约系统的硬件设计和软件设计，并成功应用于立体停车场的智能控制系统。文献[15]设计的智慧预约停车系统通过ZigBee 节点无线通讯技术，实现了车位实时状态查看、预约和支付以及控制智能车位锁。

共享停车系统可以实现车主与停车位的有效联通，个人或单位将自己空闲时段的停车位信息在系统上发布共享，需要车位的车主通过系统预约使用车位，并结合卫星导航系统引导车辆进行快速停车、快速离场，这样不仅可以提高停车位资源的利用率，优化城市停车位资源，也在一定程度上可以缓解城市交通拥堵压力[16]。文献[17]提出了一种新的停车位共享系统架构，该系统具有停车位搜索、预定等功能，驾驶员可以从匹配结果中选择并导航到目的地附近的停车位。文献[18]基于物联网开发了一个城市停车管理云平台，基于该系统框架停车位通过PC-TTCC机制在代理之间共享，平台的停车位通过O-VCG拍卖重新分配。文献[19]提出了一个基于区块链的停车管理系统框架，该系统集成了区块链开源(BCOS)和智能合约技术来共享停车位。文献[20]提出了一种多区块链结构的智能停车系统，传感数据贡献者通过开放的公共区块链参与，以透明方式提供传感信息并获得相应的奖励；
私有区块链用于在服务提供商之间实时共享收集的信息，并向用户提供停车信息。文献[21]提出了一种基于物联网的绿色智能停车系统解决方案，该方案利用博弈论对停车场预订系统进行建模。

文献[22]从我国现有停车位存在的问题出发，分析开发共享停车位系统的必要性。文献[23]为了有效缓解城市停车一位难求与大量车位利用率低下两者之间的矛盾，从物联网的角度给出了智能分时停车位系统解决方案。文献[24]提出一种基于Android平台开发的共享停车位管理系统，引导用户有偿错时共享车位，以有效缓解停车难问题。文献[25]设计了基于LBS 的停车位共享平台，实现了车位利用率的最大化。文献[26]结合射频识别(RFID)技术，设计了一种应用于共享车位的停车管理系统，有效提高了停车效率和车位使用率。文献[27]针对现有智能车位锁及系统情况，设计了一种基于蓝牙车位锁的共享停车系统。

智能停车场是通过对传统停车场基础设备进行改造，实现停车场的智能化和网络化，为车主提供空闲车位搜索、停车导航、计时计费、移动支付等一体化的智能停车服务。文献[28]提出了一种新的SPARK系统用于管理非道路停车位，通过使用先进的ICT解决方案，不仅实现停车的自动化，还关注污染物和城市交通拥堵对驾驶员的影响。文献[29]运用物联网开发了一个管理停车场的高效、低成本系统，该系统从App收集停车数据，通过停车位上的二维码识别和管理每个车位，驾驶员能够预订、占用和释放停车位。文献[30]提出了一个基于多智能体的智能停车管理系统，该系统主要提供寻找空闲停车位、引导车辆找到停车位方向和预定停车位三项服务。文献[31]提出了一种使用云网络定位停车场的智能管理系统，该系统能够计算特定位置的停车位数量、停车位空置的可能性以及预测特定时间的停车情况。文献[32]针对摩洛哥卡萨布兰卡市存在的停车难问题，提出了一个停车平台架构，该平台允许驾驶员实时登记免费停车位，从当前位置开始引导，直到到达系统指定的位置。文献[33]开发了一种新型的市区停车导航系统，可以在不泄露私人信息的情况下引导驾驶员找到最合适的停车位。文献[34]提出了一个使用区块链和私有信息检索的隐私保护智能停车系统，即不同的停车场所有者创建一个联盟区块链，将停车请求存储在共享的分类账上，以确保安全性、透明度和可用性。文献[35]提出了一种停车集中调度系统，在不同区域之间动态调度CAV，以优化停车资源利用和交通分配。

文献[36]基于微信小程序开发了“泊拉猪”智能停车场管理系统，帮助车主实时掌握目的地的停车场详情信息，有提供空车位的具体位置、自动缴费等功能。文献[37]基于混合停车场不同用户停车时空需求分析，建设混合停车场共享预约系统。文献[38]提出基于ZigBee 无线传感器网络的停车场车位管理方案的设计，实现了无线远程车位智能化管理。文献[39]利用ZigBee技术对停车场管理进行优化，利用微信小程序弥补了停车场用户端的不足，利用二维码技术将用户端与停车场端进行有效连接，对停车场资源进行了有效利用。文献[40]提出一种基于蓝牙控制的一杆多车式停车场管理系统，该系统可实现无感进出停车场，克服现有近卡收费系统和电子支付的不足，提高车辆出入停车场的效率。

通过分析停车位预约系统、停车位共享系统以及停车场管理系统的相关文献发现，虽然许多学者对智能停车系统进行了广泛研究，但现有研究仍存在一些亟需解决的问题。

4.1 车位预约系统与主流地图导航系统的融合

地图导航是目前车主出行的标配，为车主提供准确的路线规划和导引服务。虽然已有研究的预约系统也具备地图导航功能，但在导航的精度、路径规划的丰富性及路况预测的准确性等方面，无法与市场上的主流地图导航系统如高德地图、百度地图、Google地图相媲美。而目前主流地图导航系统都不具备车位预约、在线支付等功能。因此，二者的融合将有助于提高车主使用车位预约系统的意愿和停车体验，对车位预约系统的市场推广具有重要意义。

4.2 车位共享系统中空闲车位信息可获性问题

已有关于车位共享系统的研究更多的是从使用车位的车主角度来研究，通过车位共享系统可以为有车位需求的车主提供哪些服务，而普遍忽视了车位共享系统如何获取空闲车位信息的问题。这也是现实车位共享系统没有得到广泛应用的重要因素。如何让拥有空闲车位的个人或单位愿意进行车位共享并提供相关信息以及为他们提供便利的、容易操作的车位共享系统是未来值得研究的问题。

4.3 一体化的智能停车场管理系统

通过对停车场管理系统的文献进行分析发现，已有系统功能都不够丰富，许多系统连基本的出入智能控制、在线支付等功能都不具备。所谓一体化的智能停车场管理系统是指具备车位预约、车位导航、出入智能控制、反向寻车等功能，车主在到达停车场前可以通过移动终端实时查询车位信息、收费标准，可以提前选择和预约车位，获取停车场位置并引导车辆到达停车场，并可以实现无感进出、无感支付。

本文对智能停车的三种模式：车位预约、车位共享和智能停车场进行了介绍，并重点对车位预约系统、车位共享系统和智能停车场管理系统采用的关键技术与设备、系统核心功能等方面进行归纳总结。最后，针对现有研究存在的不足，对智能停车系统未来的发展趋势进行了探讨。